Graphene/CuO2 Nanoshuttles with Controllable Release of Oxygen Nanobubbles Promoting Interruption of Bacterial Respiration

材料科学 石墨烯 氧气 活性氧 纳米复合材料 化学工程 纳米技术 氧化物 细菌 生物物理学 化学 生物 生物化学 有机化学 工程类 冶金 遗传学
作者
Marziyeh Jannesari,Omid Akhavan,Hamid Reza Madaah Hosseini,Bita Bakhshi
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (32): 35813-35825 被引量:185
标识
DOI:10.1021/acsami.0c05732
摘要

An oxygen nanoshuttle based on a reduced graphene oxide/copper peroxide (rGO/CuO2) nanocomposite has been presented to deliver in situ oxygen nanobubbles (O2 NBs) for combating bacterial infections. In the presence of rGO, the solid source of oxygen (i.e., CuO2) was decomposed (in response to environmental conditions such as pH and temperature) into O2 NBs in a more controllable and long-lasting trend (from 60 to 144 h). In a neutral buffer, the O2 NBs experienced growth and collapse evolutions, creating a dynamic micro-nanoenvironment around the nanocomposite. In addition to effective battling against methicillin-resistant Staphylococcus aureus bacteria, the O2 NBs demonstrated superior antibacterial properties on Gram-positive S. aureus to those on Gram-negative Escherichia coli bacteria, especially in the presence of rGO. In fact, the rGO contents could provide synergistic effects through harvesting some respiratory electrons (leading to striking interruption of the bacterial respiratory pathway) in one side and transferring them into the O2 NBs, resulting in nanoscale reactive oxygen species (ROS) generation in another side. Moreover, near-infrared laser irradiation induced more damage to the cell membrane due to the synergistic effects of local heat elevation and catalyzing the release/collapse of NBs imposing mechanical disruptions. Our results show that the O2-containing nanoshuttles can effectively be used as intelligent and controllable anti-infection nanorobots in upcoming graphene-based nanobiomedical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
TSW发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
风中忆秋完成签到,获得积分10
1秒前
玄明完成签到,获得积分10
1秒前
Jasper应助MuMu采纳,获得10
1秒前
xxx完成签到,获得积分10
2秒前
李健的小迷弟应助Jelly采纳,获得20
2秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
2秒前
李爱国应助沉默采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
科研通AI6.4应助渠建武采纳,获得10
3秒前
安详苠发布了新的文献求助10
4秒前
ladymomo完成签到 ,获得积分10
4秒前
灯灯发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
ZSH发布了新的文献求助10
5秒前
linbin826发布了新的文献求助10
5秒前
Baihanyu发布了新的文献求助20
5秒前
不安柠檬发布了新的文献求助30
7秒前
Seven完成签到,获得积分10
7秒前
王荣利完成签到,获得积分10
8秒前
香香完成签到,获得积分10
8秒前
葡萄橘子发布了新的文献求助10
9秒前
张智欣发布了新的文献求助10
9秒前
laurina完成签到 ,获得积分10
9秒前
zzz发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
卖苹果的小红帽完成签到,获得积分20
11秒前
大模型应助默默的谷蓝采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
科研通AI6.2应助安详苠采纳,获得10
12秒前
12秒前
MuMu发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Kz完成签到,获得积分10
14秒前
善良晓蓝发布了新的文献求助20
14秒前
20240901发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7746594
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294450
关于积分的说明 20224848
捐赠科研通 7326607
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308133
关于科研通互助平台的介绍 2460125
邀请新用户注册赠送积分活动 2319813